😍 👨🏾‍🏭 👨🏻‍🚀 ईथन नंबर 100 से पूछें: डार्क मैटर ब्लैक होल क्यों नहीं बनता है? 🤥 🌔 🌲

यदि ब्रह्मांड में डार्क मैटर सबसे अधिक द्रव्यमान वाला है, और इसमें गुरुत्वाकर्षण है, तो इसमें संरचनाएं कहां हैं?

अनर्गल उत्साह से शुरू होने वाले सभी उद्यमों को पहले तो बड़ी ताकत के साथ महसूस किया जा सकता है, लेकिन अंत में वे असफल हो जाते हैं।
- टैसिटस

मुझे विश्वास नहीं हो रहा है कि "एथन से पूछो" के 100 मुद्दे पहले ही जारी किए जा चुके हैं। प्रत्येक सप्ताह आप अपने प्रश्न भेजते हैं, और मैं वह चुनता हूं जिसे मैं सार्वजनिक रूप से उत्तर देना पसंद करता हूं। इस सप्ताह में कुछ कठिन प्रश्न थे, लेकिन मैं जेरी मेसन से उनमें से एक को भी नहीं कह सकता:

यदि अंधेरे पदार्थ में गुरुत्वाकर्षण है, तो यह ब्लैक होल या अन्य संरचनाएं क्यों नहीं बनाता है?

डार्क मैटर (TM) में वास्तव में गुरुत्वाकर्षण होता है, और यह वास्तव में ब्लैक होल (BH), "डार्क" तारे, ग्रह या परमाणु नहीं बनाता है। ऐसा क्यों?

ब्लैक होल, तारे, ग्रह और परमाणु दिखाई देने से पहले ब्रह्मांड के विकास के शुरुआती चरणों में कल्पना करें। यह एक गर्म, सघन, विस्तार और सभी अनुमेय प्रकारों के विकिरण का "समुद्र" है। ब्रह्मांड में, कुछ मिनट पुराने हैं, पहले से ही परमाणु नाभिक और इलेक्ट्रॉनों, न्यूट्रिनो और फोटोन, और सभी अंधेरे पदार्थ हैं।

यह सब न केवल जबरदस्त गति से उड़ता है, बल्कि एक-दूसरे के साथ बातचीत भी करता है। यह सब गुरुत्वाकर्षण (यहां तक कि फोटोन, आइंस्टीन के द्रव्यमान और ऊर्जा के समतुल्यता के लिए धन्यवाद) के संपर्क में है, लेकिन गुरुत्वाकर्षण एकमात्र कारक नहीं है।

फोटॉन और इलेक्ट्रॉन सभी के सबसे खराब हैं: वे अक्सर विद्युत चुम्बकत्व, बिखराव और एक दूसरे से "उछाल" के कारण बातचीत करते हैं, ऊर्जा और क्षण का आदान-प्रदान करते हैं।

नाभिक केवल थोड़ा हल्का होता है: वे अधिक विशाल होते हैं, इसलिए वे कम बार बातचीत करते हैं, और प्रत्येक टकराव के साथ वे कम गति प्राप्त करते हैं या प्राप्त करते हैं।

न्यूट्रिनो भाग्यशाली है: उनके पास कोई शुल्क नहीं है, वे विद्युत चुम्बकीय बातचीत के अधीन नहीं हैं। वे केवल कमजोर बातचीत के लिए विषय (गुरुत्वाकर्षण को छोड़कर) हैं, इसलिए टकराव बहुत दुर्लभ हैं।

लेकिन डार्क मैटर आम तौर पर अच्छा है: यह केवल गुरुत्वाकर्षण के माध्यम से बातचीत करता है। कोई टकराव नहीं होता है, यह केवल पदार्थ के अन्य स्रोतों से आकर्षित होता है।

लेकिन आप चिंतित हो सकते हैं कि यह केवल स्थिति को खराब करेगा। सामान्य बात में, टकराव और अंतःक्रियाएं होती हैं जो गुरुत्वाकर्षण पतन और घने गांठों के गठन में हस्तक्षेप करती हैं। और अंतरिक्ष के सघन क्षेत्रों में डार्क मैटर थक्कों में जमा हो जाएगा। लेकिन यह वैसा नहीं होता जैसा आप कल्पना करते हैं। उदाहरण के लिए, क्या होता है जब एक गैस बादल ढह जाता है और एक तारा बनता है?

गुरुत्वाकर्षण के संपर्क में आने पर गैस सघन हो जाती है, लेकिन इसमें जो पदार्थ होते हैं, उन्हें एक साथ रखा जाता है, जिससे गैस अधिक सघन अवस्था में पहुँच सकती है। और साथ में वह केवल इलेक्ट्रोमैग्नेटिज्म के कारण ही रहती है! यही कारण है कि पदार्थ सितारों, ग्रहों और परमाणुओं जैसी संबंधित वस्तुओं को ध्वस्त और निर्मित कर सकते हैं।

और इसके बिना, आपको केवल एक बिखरी हुई, "ढीली" संरचना मिलेगी जो केवल गुरुत्वाकर्षण कठिनाई के साथ रखती है। इसलिए, एक टीएम से एक प्रभामंडल सुन सकता है, या बड़े पैमाने पर टीएम से थ्रेड्स कर सकता है, लेकिन इसके साथ अन्य संरचनाओं के बारे में नहीं।

ये विरल ढीले प्रभामंडल बहुत महत्वपूर्ण हैं - वे ब्रह्मांड के सभी जुड़े हुए संरचनाओं के बीज हैं। ये बौनी आकाशगंगाएं, सामान्य आकाशगंगाएं, आकाशगंगाओं के समूह, क्लस्टर, सुपरक्लस्टर और धागे हैं, साथ ही इन वस्तुओं के सभी उप-निर्माण भी हैं। लेकिन अतिरिक्त बल के बिना, "चिपके हुए एक साथ" प्रभाव के बिना, जो ऊर्जा और गति के आदान-प्रदान के लिए इसे एक साथ रखता है, टीएम को इस तरह के ढीले और दुर्लभ स्थिति में रहने के लिए बर्बाद किया जाता है। एक साधारण पदार्थ घने संरचनाएं बना सकता है, लेकिन एचएम अस्वाभाविक रूप से टकरा नहीं सकता है, गति और कोणीय गति खो सकता है, और इसलिए, प्रभामंडल के रूप में मौजूद होने के लिए मजबूर होता है।

यह सोचना थोड़ा अजीब है कि गुरुत्वाकर्षण के कारण ग्रह, तारे, ब्लैक होल और बाकी सब कुछ एक साथ नहीं होते हैं - लेकिन गुरुत्वाकर्षण समीकरण का ही एक हिस्सा है। कल्पना कीजिए कि आपने परमाणुओं की एक गेंद लॉन्च की है। उससे क्या होगा?

स्वाभाविक रूप से, यह एक पैराबोला के साथ आगे बढ़ेगा (यदि वायु प्रतिरोध को ध्यान में नहीं रखा जाता है), तो इसकी अधिकतम ऊंचाई तक बढ़ जाएगा और पृथ्वी के हिट होने तक गिर जाएगा। बड़े पैमाने पर, यह एक अण्डाकार कक्षा में चलेगा, जिसमें से एक foci पृथ्वी के द्रव्यमान का केंद्र होगा, लेकिन चूंकि इसकी सतह अपने पथ पर दिखाई देती है, इसके प्रक्षेपवक्र का हिस्सा एक परवलय की तरह दिखता है।

लेकिन अगर यह गेंद जादुई रूप से टीएम के एक टुकड़े में बदल जाती है, तो परिणाम आपको बहुत आश्चर्यचकित करेगा।

विद्युत चुम्बकीय बलों के बिना, कई भयानक चीजें होंगी:
• गुरुत्वाकर्षण के अलावा, गेंद के कणों और पृथ्वी के परमाणुओं के बीच कोई अन्य इंटरैक्शन नहीं है। एक पेराबोला के बजाय, टीएम बॉल पृथ्वी की सभी परतों से होकर गुजरेगी, लगभग पूर्ण दीर्घवृत्त में केंद्र के चारों ओर जाएगी (लेकिन पृथ्वी के असमान घनत्व के कारण काफी आदर्श नहीं है), सतह में प्रवेश के बिंदु के पास बाहर जाएगी, फिर से पेराबोला का वर्णन करेगी, और अंतहीन उड़ान भरेगी।
• गांठ अपने आप में एक साथ कुछ भी नहीं रखती है! हालांकि एक साधारण गेंद के परमाणु भी बेतरतीब ढंग से चलते हैं, उन्हें विद्युत चुम्बकीय संपर्क द्वारा एक साथ रखा जाता है, जिसके परिणामस्वरूप गेंद अपने आकार को बनाए रखती है। जब यह इंटरैक्शन हटा दिया जाता है, तो टीएम कणों की यादृच्छिक गति इस गांठ को तोड़ देगी, क्योंकि अकेले गुरुत्वाकर्षण इसे धारण करने के लिए पर्याप्त नहीं है।
• परिणामस्वरूप, समय के साथ, टीएम एक दीर्घवृत्त में फैल जाएगा, जो धीरे-धीरे दुर्लभ हो जाएगा, जैसे एक धूमकेतु के टुकड़े (लेकिन यह और भी दुर्लभ होगा)!

टीएम ब्लैक होल और अन्य सघन वस्तुओं का निर्माण नहीं कर सकता, क्योंकि केवल गुरुत्वाकर्षण ही इन वस्तुओं को बांधने के लिए पर्याप्त नहीं है। चूंकि गुरुत्वाकर्षण बहुत कमजोर है, यह कणों को बहुत कमजोर रूप से बांध सकता है - जो बड़े, विरल विशाल संरचनाओं की उपस्थिति की ओर जाता है। किसी चीज की एक तंग गांठ पाने के लिए - एक तारा, ग्रह, परमाणु के रूप में - आपको गुरुत्वाकर्षण की तुलना में अधिक मजबूत होने की आवश्यकता है।

और यह बहुत संभव है कि टीएम स्वयं के साथ (या किसी स्तर पर पदार्थ और विकिरण के साथ) बातचीत करता है, लेकिन यदि हां, तो हम कह सकते हैं कि यह बातचीत कितनी कमजोर है। यह बहुत, बहुत कमजोर है, अगर बिल्कुल शून्य नहीं है।

और यद्यपि हम कल्पना करते हैं कि बड़े पैमाने पर केवल गुरुत्वाकर्षण मामले, वास्तव में, दृश्य संरचनाएं - वे जो चमकते हैं, जिनमें अणु और परमाणु होते हैं, जो ब्लैक होल में गिर जाते हैं - अन्य इंटरैक्शन की अनुमति देते हैं। टीएम, दुर्भाग्य से, ऐसी संरचनाएं नहीं बना सकते हैं, क्योंकि अकेले गुरुत्वाकर्षण इसके लिए पर्याप्त नहीं है।

इस पर, "एथन से पूछो" का 100 वां संस्करण समाप्त हो गया है!

ईथन नंबर 100 से पूछें: डार्क मैटर ब्लैक होल क्यों नहीं बनता है?

यदि ब्रह्मांड में डार्क मैटर सबसे अधिक द्रव्यमान वाला है, और इसमें गुरुत्वाकर्षण है, तो इसमें संरचनाएं कहां हैं?

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